智能车动力学模型参数辨识方法研究

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1、上海交通大学硕士论文摘要智能车动力学模型参数辨识方法研究摘要在行车安全和交通效率问题日益凸显的今天，智能车技术正在快速发展。为了达到更好的车辆控制效果，期望使用基于动力学的车体控制方法。但是在车辆动力学模型中，某些参数的确定非常困难或者测量成本昂贵。为此，本文进行了针对智能车的动力学模型参数辨识研究。为了便于智能车动力学模型参数辨识的研究，本文首先搭建了以智能小车实验平台，该智能小车具备良好的转向特性和速度特性，而且在结合了嵌入式微控制器、摄像头和测速编码器后能够实现车辆的自主导航。然后提出了基于激光雷达的智能小

2、车定位方法，该方法把切线角度直方图和XY直方图的优势进行巧妙结合以进行车辆位姿预估，再运用基于模板匹配和鲁棒迭代最近点算法（IterativeClosestPoint,ICP）的定位方法对智能小车进行定位，最后使用扩展卡尔曼滤波（ExtendedKalmanFilter,EKF）进行位姿跟踪。仿真实验和实际实验证明，该定位方法具备较好的定位鲁棒性和精度。此后，基于以上定位结果，进行了智能小车动力学参数辨识的初II上海交通大学硕士论文摘要步研究，在二自由度动力学模型的基础上推导出参数辨识的方法和步骤，最后基于辨识参

3、数的仿真轨迹与实际的定位轨迹对比，验证了该辨识方法的可行性。关键词：智能小车，激光雷达，车辆动力学，定位，辨识III上海交通大学硕士论文ABSTRACTRESEARCHONIDENTIFICATIONOFDYNAMICPARAMETERSFORINTELLIGENTVEHICLEABSTRACTAstheprominenceoftrafficsafetyandefficiency,intelligentvehicletechnologydevelopsrapidly.Togetthebetterdriving,i

4、t’sreasonabletocontrolbasedonvehicledynamics.Unfortunately,someparametersindynamicmodelaredifficulttodetermineorcostlytomeasure.Researchonidentificationofdynamicparametersforintelligentvehicleisstatedinthispaper.Fortheconvenienceofresearchwork,anexperimentpla

5、tformbasedonsmartvehicleisdeveloped.Thesmartvehicleperformswellinsteeringandspeedproperty.Afterbeingintegratedwithembeddedmicro-controllers,cameraandencoder,ithavetheabilityofautonomousnavigation.Thenalocalizationmethodofthesmartvehiclebasedonlaserradarisgive

6、n.ThismethodcombinestheadvantagesoftangentanglehistogramIV上海交通大学硕士论文ABSTRACTandXYhistogramtopre-estimatethepose.Later,modelregistrationandrobustIterativeClosestPoint(ICP)algorithmisdesignedtolocatethesmartvehicle.Finally,forcompensatinglaserradardeficiencies,

7、ExtendedKalmanFilter(EKF)algorithmisusedforLaserRadarandDeadReckoningdatafusionsoastoguaranteetheaccuracyoflocalization.Simulationandrealexperimentsillustratethatthelocalizationmethodhashighrobustnessandaccuracy.Basedonthelocationresult,preliminaryandbasicres

8、earchworkisdoneaboutidentificationofthesmartvehicle.Theparameteridentificationmethodisderivedfromthe2-DOFdynamicmodel.Contrastofsimulationtracebasedonidentifiedparametersandrealtracebased